Dalgıç örümcekler, güvenli bir endüstri için ilham veriyor
Su altındayken nefes alabilmek için vücudunun etrafına bir hava tabakası hapseden dalgıç çan örümceği, havayı yakalayabilmek, endüstriyel sıvıların boru hatlarında güvenli biçimde akmasını sağlamak için yeni tekniklerin önünü açabilir. Bu beceri, zehirli veya yanıcı maddeler konusundaki güvenlik risklerini azaltmamıza yardımcı olacaktır.
Phil Dooley
Sualtında yaşayan örümceklerden ilham alan bir araştırma, endüstriyel boru hatlarından akan zehirli ya da yanıcı gazların kontrol etmesinde bizlere yardımcı olabilir.
ESİN KAYNAĞI BİR ÖRÜMCEK TÜRÜ
Fransa’nın Paris kentindeki PSL Araştırma Üniversitesi’nde görevli araştırmacılar, su altındayken nefes alabilmek için vücudunun etrafına bir hava tabakası hapseden dalgıç çan örümceğinden (Argyroneta Aquatica) esinlendi.
Applied Physics Letters dergisinde yayınlanan bir araştırmanın lideri olan Hélène de Maleprade, “Esin kaynağımız, havayı tutmak için aerofilik (havayı bir doku aracılığıyla yakalayan) yapılar kullanan bu hayvanlar üzerinde yaptığımız gözlemlere dayanıyor; bu davranış, onlar için bir hayatta kalma yöntemi. Biz de tabiatın geliştirdiği fikirlerden faydalanabilir miyiz diye düşündük,” diyor.
Örümceklerin karnında, ‘hidrofobik’ ya da daha az kullanılan biçimde ‘aerofilik’, yani ‘hava tutucu’ diye bilinen bir özelliğe sahip, suyu iten tüyler bulunur. Bu canlılar karınlarından solunum yaparlar ve kapana kıstırdıkları hava tabakası, su altında avlanma, dinlenme, çiftleşme ve kuru toprak dışındaki bir ortama yumurtalarını bırakma davranışlarına olanak sağlar.
BİR SPREYLE İPLİKLERİ KAPLADILAR
Araştırma ekibi, ticari bir hidrofobik sprey ile bir ipliği kaplayarak, örümceğin karnında bulunan tüylere benzeyen bir malzeme üretti. Araştırmacılar, örümcekler suya daldırdıkları zaman, kabarcıkların ipliğe tutunduğunu ve iplik eğildiğinde, yatay pozisyondayken on derece gibi düşük açılarda bile iplik boyunca yukarı doğru yöneldiklerini gözlemlediler.
Havadaki iplik üzerinde aşağıya doğru akan su damlacıklarının davranışı açık biçimde bilinse de sudaki kabarcığın davranışı Maleprade ve meslektaşlarını şaşırttı.
Kabarcıklar üzerindeki kuvvetlere dair inceleme, sürüklemenin büyük kısmının kabarcığın çevresindeki su katmanından kaynaklandığını, sürüklemenin su ile iplik arasındaki temas alanının uçlarından kaynaklandığı su damlacıklarından farklı olduğunu gösterdi.
BİRÇOK FARKLI ÖZELLİK İNCELENDİ
De Maleprade, “Havanın hareket etmesi kolay ama suyun öyle değildir; sürtünme her zaman suda gerçekleşir. Hava kabarcığının kendisini hareket ettirmek yerine suyu balonun etrafında hareket ettirmek daha zor olur” diyor.
Araştırma ekibi, ipliklerin açısını, kabarcıkların boyutunu ve sıvının kıvamını değiştirerek, ortaya çıkan fiziğin tam bir görüntüsünü elde edebildi ve atalet, suyun kaldırma kuvveti, yapışkanlık ve yüzey gerilimi arasında gerçekleşen etkileşimi açığa çıkarabildi.
Ekip, araştırmalarına akıllarında bir fikir olmadan başlamış olsa da yeni bulguların potansiyelini fark eden endüstri çevreleriyle çoktan temasa geçtiler.
Sıkıştırılmış (sıvılaştırılmış) gazlar, likit akışına dayalı endüstrilerde sorunlara yol açabilir: Özellikle de gazlar tehlikeli derecede zehirli ya da yanıcıysa, boru hatlarındaki gaz kabarcıklarını yakalama ve yönlendirme becerisi, güvenlik risklerini azaltmada büyük bir lütuf olabilir.
* Yazının aslı Cosmos Magazine sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)